[新品] 大型养殖场沼气池(QK-226)

（1）根据我们多年对养殖场的了解，现在养殖场基本实行了雨污分流，养殖模式基本分为：水冲粪；水泡粪；干清粪三种。开封市畜牧局提供的养殖模式采用的是干清粪养殖。冲洗圈舍的污水TS浓度经过固液分离机分离后TS浓度还在2～2.5%，有利于在污水处理厌氧过程中产生沼气，同时在沼气发生过程中大量降解COD等有害物质，为后续的灌溉、综合利用铺垫良好基础。

（2）大型养殖场为贯彻我国环境保护的政策，执行养殖行业粪污染治理规范，委托河南青奎环保设备能源工程有限公司，设计存栏在15000-16000头的粪污水处理设施，使得污水达到能源化、减量化、生态化的综合利用标准；同时有利于提高企业自身形象，扩大影响力，保护地区地表水及环境质量，保障养殖场周围居民的身心健康，对改善养殖场自身员工的工作生活环境都会产生明显的效益。

经我公司的经验和参照同行业标准，根据河南省莱芜市位置特点，我公司拟定初步方案。

上该大型养殖场沼气池工艺系统的优点有以下几点：

1厌氧后的沼渣、沼液经过发酵，杀灭了各种病菌、虫卵、没有蚊蝇滋生；可很好的避免场区蚊蝇的细菌传播，减轻防疫负担。同时增加了各种生长激素和氨基酸。用作肥料可增加土地肥力，改良土壤。沼液还具有强烈的灭菌作用，可使瓜果、蔬菜免遭虫害，从而避免使用农药对生态造成危害，使蔬菜、瓜果变为绿色无公害食品。这些都对净化环境，美化家园，改善居住条件，减少疾病传播，改善养殖区环境卫生具有重大意义。

2厌氧后的沼液是很好的有机液态肥料，可对外出售或无偿供给当地农户用来对果树园使用。

3解决了污水经过厌氧直接外排对地表水和周边环境潜在的危害。

4鲜粪经过固液分离机分离后可作为鱼饲料出售，同时还可以经过干发酵后作为有机肥出售，为公司增加效益。

5厌氧过程中产生大量的沼气，可用来发电和公司员工的生活燃料，同时降低了污水中COD、NA等有害物质含量。

6我公司设计的大型养殖场沼气池处理工艺是：用台湾红泥覆皮做厌氧密封，该材料具有吸热性能、密封效果好的特点，冬季稍加改造即可解决寒冷季节沼气工程保温增温措施，使得厌氧阶段能正常运行。该设计比建设地上厌氧池节约投资，减少运营费用，因地上厌氧罐冬季运行必须要用锅炉对其加温才可运行，如此也就加大了运行成本；比全地埋式混凝土沼气池的优点是:其也半地埋状态，又可以靠太阳的能量对红泥厌氧覆皮增温，红泥塑料自身有铝粉作为填充料，铝的导热性能强，只要有太阳光，下面沼气池内的温度就会迅速上升，同时利用沼气反冲搅拌工艺，***大限度的对养殖污水进行降解。而全地埋式只能靠地温发酵。

7粪污水经厌氧后去除了大量的COD，储存在厌氧池后端的储液池，经自然消耗和周边农田肥料，或再经过好氧池（曝气），在雨季和季节原因不需要沼液灌溉时，可以启动后端的曝气池进行处理后无害化排放。

（1）GB18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》；

（2）HJ/T81-2001《畜禽养殖业污染防治技术规范》；

（3）NY/T 1222-2006《规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范》；

（4）NY/T 1221-2006《规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程》；

（5）GB50003-2001《砌体结构设计规范》；

（6）GB50013-2006《室外给水设计规范》；

（7）GB50101-2005《室外排水设计规范》；

（8）GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》；

（9）CECS138：2002《给水排水工程结构设计规范》；

（10）GB50010-2002《混凝土结构设计规范》；

（11）中国环境保护总局令第9号《畜禽养殖污染防治管理办法》；

（12）当地政府有关畜禽养殖污染防治管理的相关规范和规定；

（13）台湾省政府农林厅、台湾省畜产试验所《畜禽粪尿处理设施工程设计、施工手册》；

（14）方案设计参数根据业主提供的饲养方式及经验确定，具体粪污基础数据（水质情况）参照业主提供的检测数据。

猪的日排泄粪尿量约为人排粪尿量的5倍，按1头育肥猪日排泄粪尿量3.5千克计、如果采用干清粪工艺加上圈舍清洗用水，1头猪日污水排放量约4.5千克。那么存栏规模设计在约15000头（含种猪、育肥、小猪）每天平均排泄纯粪尿达50吨；尿粪比例为：（粪）35％：（尿、水）65％。设计日处理污水量50吨，储液池滞留时间18天（即2000立方）；原水（TS浓度为2～2.5%），建设厌氧池（沼气池）2000m3，日均产气约800m3（在20℃的状况下），贮气容积约560m3 。日发电1400度。

本项目以污染治理为出发点，以物质和能源循环利用为特征，以社会、环境、经济可持续发展为***终目标，***大限度利用资源和能源，提高综合效益，并实现污染物的无害化排放。由于治理了猪粪污水，净化了环境，同时变废为宝，获得优质气体燃料和优质有机肥料，充分发挥该项目的经济、能源、社会、生态、环境效益的显著作用，带动和促进生态农业发展和农业增效、农民增收，有利于社会主义新农村的建设和可持续循环经济的发展。

（1）设计日处理水量：50m3/d;                              

（2）设计原水TS浓度：2.5%

（3）设计厌氧池容积负荷：≤2.5kg CODCr/m3·d；

（4）红泥塑料沼气池污水综合滞留期（HRT）：33天；

（5）沼液储存池污水滞留期：18天（即2000立方）；

（6）设计密封厌氧系统运行水温：≥20℃；

本项目设计以建设综合利用标准工程，所谓综合利用标准即为以产生后的污水不直接排入自然水体为***终目标的处理方式，该种工艺的***终出水达到无害化、生态化、资源化利用。

因此要求养殖场把所有污水通过管道引到集水井，清出的粪通过斗车运集污池进行统一处理，同时做好养殖场区的雨污分流，控制冲洗水量以保证污水的水质，以免造成污水处理系统的超负荷和浓度的高低不一，影响厌氧阶段正常运行。通过综合措施对养殖场污水进行综合治理、对粪污水首先进行干湿分离，目的是减少污水中的悬浮物,为厌氧后的污水处理做铺垫，分离出的固体物质加工制成有机肥用作果蔬的肥料；液体进入厌氧池发酵。形成“猪-沼-果（林）”立体生态农业生产模式，实现能源回收、环境治理和废弃物综合利用的***大效益。

污水处理沼气工程采用青奎环保设备能源工程有限公司设计的三段式畜禽粪污水处理工艺，厌氧采用红泥塑料厌氧发酵工艺。该工艺经过三十年的发展使用，技术不断完善，工艺更加成熟，运行十分稳定，目前在国内已完成多处示范工程。

河南青奎环保设备能源工程有限公司设计的环保型污水处理沼气工程施工简单快捷，安装迅速产气快，气量足压力稳，维护简便，使用自动化等明显优于传统沼气池的特点。

注：①依据养殖场清粪工艺的性质，设定鲜粪污水浓度CODCr浓度为11000mg/L。

②沼气工程设计为能源生态型，养殖场每天产生的污水经沼气工程降解后进入后续处理以备综合利用。

③该项目通过沼气工程治理了污染，获得了清洁能源（沼气），实现了节能减排的目标。

（1）红泥塑料厌氧池系卧式半地下式外水封砖混结构，采用推流、升流、折流相结合的流程，又结合菌种回流、沼气反冲搅拌的设计，更大程度的使污水进入到厌氧快速反应状态。该工艺的特点是：产气更快、厌氧去除有害物质效率高。

（2）红泥塑料耐腐蚀、气密性好、吸热性能优。红泥塑料厌氧覆皮能充分利用太阳光加热池内污水，提高发酵温度，从而提高了发酵速率有害物质降解率。

（3）利用恒压装置确保红泥塑料厌氧覆皮内的沼气压力恒定，实现红泥塑料厌氧发酵装置无骨架支撑，确保常年不变形。

（4）红泥塑料厌氧覆皮和红泥塑料贮气袋采用专用熔接机加工，解决传统手工焊接工艺操作过程中脱焊、漏焊、虚焊的不足，焊缝强度明显提高，产品使用寿命10年以上。

（5）红泥塑料贮气袋属低压干式柔性贮气，沼气通过恒压、脱水、脱硫净化、增压调节，可实现供气系统自动控制，供气稳定，安全可靠，比湿式贮气柜减少投资。

（6）工程部分结构、材料和设备可实现产业化生产，商品化程度高。沼气工程土建部分竣工后，安装调试工期短，施工简单、管理方便。

（7）后续净化系统建设投资少、利润化运行。

（一）收集系统

（1）集污井：1口，容量约50m3，规格：Φ4m×4m；设有泵井、搅拌装置、液位控制器及干湿分离机。搅拌起到解决污水在收集过程中悬浮物和沉积物不亦被分离机提入的问题；液位控制起到节约人员管理的目的。

（2）固液分离机坪：2座，约12m2，规格：2m×3m，砖混结构。安装固液分离机的设施。

（3）固液分离机：2台，采用全自动高效固液分离机，型号：HB-120，单台功率：4.5kW，处理能力：25T/h。整机为不锈钢结构，可实现启动、过滤、出渣、停机全自动工作。

（4）管道安装及预埋：采用￠300管道，管道安装采取地下300mm,为防止冬季结冰管道堵塞影响运行，并在适合的位置建设检修井。

（二）大型养殖场沼气池厌氧处理系统

厌氧处理系统是畜禽粪污水处理沼气工程的核心部分，采用的是国家农业部发布的农业行业标准（NY/T1220.1—2006）中《沼气工程技术规范》所推荐的CSTR-ABR-AF的工艺。在厌氧条件下，污水通过微生物作用降解转化，达到污水的减量化、资源化与无害化的目的。红泥塑料厌氧发酵装置根据有机废水的悬浮物浓度和有机物浓度在厌氧发酵装置中消化过程的梯度设置成多级（前、中、后）发酵槽。

① 厌氧前槽为高负荷区，采用CSTR结构。根据厌氧进水的高悬浮物浓度和高有机浓度，采用多池并联进水，以达到较合理的容积负荷；池底部设置有沼气搅拌装置，使高浓度的有机废水在此阶段形成完全混合的状态以达到有害物质较好的去除效果，及防止浮渣结壳。每级前槽末端顶部设置有出水口，底部设置有剩余污泥排放口、剩余污泥沉淀槽，剩余污泥沉淀槽底部设置有排泥斜底和锥形排泥斗，厌氧消化过程中产生的剩余厌氧污泥及发酵底物通过剩余污泥排放口排到剩余污泥沉淀槽沉淀，经污泥泵抽至厂区树林作肥料（一年一次），同时前槽接收后槽回流过来的菌种。

② 厌氧中槽为中负荷区，采用多级串联的ABR结构。厌氧中槽每级均设有上下折流板，底部进水、上部出水进入下一级，污水经过多次的上下折流，使污水中有机物与厌氧微生物充分接触，有利于有机物的分解；并且在中槽可形成沉淀性能良好、活性高的厌氧颗粒污泥，可维持较多的生物量；能保证较高厌氧降解效率。

③ 厌氧后槽为低负荷区，采用多级串联的AF结构。厌氧后槽每级均设有设有导流墙，底部进水、上部出水，底部为配水层，设置有排斜底和排泥斗，中部设有弹性填料，用于附着厌氧微生物而形成生物膜，可保留高浓度的厌氧污泥，能保证较高厌氧降解效率；填料底部设有反冲洗沼气搅拌系统；厌氧消化过程中脱落的老化生物膜及发酵底物经沉淀收集到排泥斗经污泥泵抽至污泥干化场，上部为清水层，出水效果好。

④ 红泥塑料是一种改性塑料合金材料，具有抗老化、耐腐蚀、阻燃、使用寿命长，吸热性能优，充分利用太阳能，提高发酵温度，增强厌氧菌活性，而采用低压-恒压-厌氧工艺，有利于沼气的释放，提高产气率。设计多级厌氧发酵，布水合理，消除污水分层现象，同时水流沿程形成良好的优势菌群分布，厌氧效果好，使用可靠，寿命长。

⑤ 考虑便于冬季的保温，红泥塑料厌氧覆皮设计采用外水封。建议对主体工程顶部该加透光保温大棚，保证冬季的发酵温度，利于沼气工程冬季的正常运行。

⑥ 沼气搅拌装置：在厌氧前槽底部设计搅拌管，采用压力气体间歇搅拌的方法（搅拌气体为沼气），较好的解决了沼渣沉淤、沼液分层、沼气释放等问题并提高了厌氧菌活性，达到了提高厌氧发酵效果的目的。

（2.1）红泥塑料厌氧前槽：采用CSTR工艺，池内设置沼气搅拌系统，有效容积约756m3，共6口，规格：12m×3m×3.5m，半地埋式砖混结构。拱顶采用1.8mm红泥塑料覆皮，规格：YZ-12m×3m×1m；采用外封式。

（2.2）红泥塑料厌氧中槽：采用ABR工艺，池内设置折流板，有效容积约756m3，共6口，规格：12m×3m×3.5m，半地埋式砖混结构。拱顶采用1.8mm红泥塑料覆皮，规格：YZ-12m×3m×1m；采用外封式。

（2.3）红泥塑料厌氧后槽：采用AF工艺，池内设置弹性填料（和填料反冲洗沼气搅拌系统，有效容积约756m3，共6口，规格：12m×3m×3.5m，半地埋式砖混结构。拱顶采用1.8mm红泥塑料覆皮，规格：YZ-12m×3m×1m；采用外封式。

（2.4）沼气恒压装置：1套，型号：HY-300S。装置采用10mm厚度的PP塑料材料，保证红泥塑料沼气池的工作压力恒定在300Pa。

（2.5）水封装置：3套，型号：SF-50。

（2.6）沼液池：500立方，规格：20m×8m×3.5m，砖混结构，安置厌氧后沼液，池底装有液位控制器，以便控制液位，进行冲洗下水道。

（2.6）电气化房：18m2，规格：4m×4.5m ，砖混结构，安置沼气净化设备、曝气系统控制装置的场所。

（三）大型养殖场沼气池后处理系统（根据贵方要求，暂时不预算）

（四）沼气净贮供气系统

红泥塑料贮气袋为低压干式柔性贮气，不受季节、气候影响，可采用串、并联连接，随时改变贮气容积，易搬迁、维护方便、施工简单、安全可靠、使用寿命长。沼气净化采用低压脱硫和高压脱水技术，整套系统能实现可调恒压供气、容易控制、方便使用，用气效果稳定。

（1）沼气气水分离器：1套，型号：QS-300/1000S。装置采用12mm厚度的pp材料，内填充冷凝材料，底部设置排水阀。将厌氧产生的沼气（特点是温度高、水分多）通过冷凝法除去沼气中的大部分水分。

（2）沼气脱硫装置：1套，型号：TL-500。采用干式脱硫技术，该装置采用14mm厚度的pp防腐材料，内设散气孔和排水阀。沼气采用低压脱硫和内循环均匀布气，沼气与脱硫剂可缓慢、充分接触， 脱硫效果好，一次装料可用60～90天。

（3）沼气卸压装置：1套，型号：XY-300S。装置采用2mm厚度的SUS304不锈钢和其它防腐材料，保证红泥塑料贮气系统压力在300Pa正常工作范围内。

（4）红泥塑料贮气袋：约560m3，共6块。规格ZQD-Ф3.2m×12m。两边封头材料厚度1.8mm，其余材料厚度1.2mm。贮气压力为300Pa，具有防腐抗老化、使用寿命长的特点。

（5）沼气增压装置：1套，型号：ZY-0.75，HB为146m3/h。

（6）沼气贮压装置：1套，型号：HB-1000/2。采用Ф1m×2m，材料pp改性，厚度14mm，底部设有排水阀门。该装置可缓冲系统压力，降低增压机的启动频率。

（7）沼气阻火净化分配器：1套，型号：ZJF-426/50A。材料碳钢，厚度4mm，内外部均进行严格防腐处理，配有净化过滤阻火器和50A沼气专用减压阀、压力表、排水阀，使沼气能够充分净化过滤。控制回火，调节压力范围在8～13kPa，供应燃烧器的使用。

（8）大型养殖场沼气池贮气袋水泥坪：245m2，共6座，单座规格：12m×3.2m，安放和防护红泥塑料贮气袋的场地。